¿Por qué los extraterrestres tienen que ser formas de vida basadas en el carbono?

Así que corríjame si me equivoco, pero cuando buscamos vida extraterrestre, los científicos generalmente buscan señales de que esperarían que prospere la vida en la Tierra. Buscamos condiciones en los planetas que cumplan ciertos criterios, por ejemplo, lo suficientemente cerca de un sol para agua, ambientes para que existan formas de vida basadas en el carbono. Me preguntaba; ¿Por qué un extraterrestre no puede ser una forma de vida basada en azufre que, por el argumento, bebe plomo y respira cloro como lo hacemos con el oxígeno?

_{Quiero comenzar con un descargo de responsabilidad de que no soy químico y espero no estropear nada de la química. Si lo hago, házmelo saber.}

Creo que Bill Oertell dio en el clavo. El hecho de que pueda imaginar una especie que pueda beber plomo no significa que sea físicamente posible. Solo átomos específicos pueden formar la base de las moléculas orgánicas (extremadamente) complejas necesarias para formar vida y el carbono es el átomo que puede hacer eso. La razón principal de esto es que el carbono tiene cuatro electrones de valencia y su capa externa puede contener ocho, lo que le permite formar enlaces fuertes y variados que la mayoría de los otros átomos simplemente no pueden formar. Como tal, el carbono es el elemento más lógico para formar la columna vertebral de las moléculas orgánicas.

Otras formas de vida basadas en ___

Al desplazarse hacia abajo en la tabla periódica, puede ver que el silicio tiene las mismas propiedades (4 elecciones de valencia, 8 posibles) y puede sentirse inclinado a pensar que podría formar algún tipo de vida basada en el silicio. Este tema ha sido ampliamente considerado , pero se encuentra con una serie de problemas que hacen que la vida basada en silicio sea inviable. La razón principal es que el silicio es mucho más grande y más masivo que el carbono (que tiene un núcleo con 28 nucleones en comparación con los 12 del carbono). Esto hace que sea más difícil para Silicon formar los enlaces necesarios que Carbon puede formar fácilmente y no tiene suerte desde el primer momento. Problemas similares ocurren con otros elementos del " grupo de carbono ", excepto que son aún más exacerbados por masas aún más altas.

Hay muchas otras configuraciones "orgánicas" que los químicos han considerado, como la vida a base de boro o la vida a base de azufre, pero todas tienen algún tipo de problema que dificulta su existencia. Algunos son más posibles que otros, pero la vida basada en el carbono, tal como la conocemos, parece ser la mejor solución. Si le dieras a alguien todos los elementos en la tabla periódica y dijeras, haz vida orgánica, probablemente volvería con vida basada en carbono porque es la más fácil. No tienes que superar tantos obstáculos.

Observaciones

Además de la impracticabilidad de la vida no basada en el carbono, debe tener en cuenta que todo lo que hemos visto en el universo, en lo que respecta a la química orgánica, apunta al hecho de que el Universo está lleno de química basada en el carbono. Los astrónomos han podido observar cometas, nubes de polvo interestelar y todo tipo de lugares y, una y otra vez, ven moléculas orgánicas complejas a base de carbono. Por ejemplo:

• Hemos encontrado hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) en todo el sistema solar y la galaxia ,
• Los astrónomos también han encontrado cosas como el cianuro de i-propilo en meteoritos y en polvo interestelar una molécula orgánica que es un ingrediente necesario en los aminoácidos ,$-$
• Se han encontrado moléculas orgánicas (y se cree que se han formado) en Ceres.

El punto al que conduzco aquí es que el universo parece estar listo para comenzar a formar vida basada en el carbono en todas partes. Dondequiera que miremos, vemos moléculas orgánicas que tienen al carbono como la columna vertebral de su estructura. En ninguna parte vemos moléculas complejas basadas en silicio (o algo aún más loco). Esto es muy sugerente de que el carbono es el camino a seguir si desea formar vida rápida y fácilmente.

Probablemente hay otras 100 razones para favorecer el carbono sobre otra cosa, pero eso profundiza en una química más complicada de la que he mencionado aquí y no estoy tan informado sobre eso. Creo que esta pregunta obtendría una respuesta química más profunda en el intercambio de la pila de química .

El carbono es como la lego-técnica. Conecta el agua en compuestos orgánicos que tienen todas las propiedades químicas y físicas, desde solventes volátiles hasta jarabes, desde aceites hasta alquitrán y rocas.

El silicio es como el lego, intenta construir un automóvil con él, es difícil encontrar un buen solvente para él. ni siquiera puede unir H. Silane, que es el equivalente de metano, no ocurre naturalmente en nuestro planeta, es demasiado inestable. Como el silicio no forma compuestos OH, no tiene la maleabilidad del agua, siempre es rocoso e inestable, excepto a -200 grados, donde podría ser más versátil que el carbono. Los compuestos de silicio por debajo de -180 grados C son interesantes y vale la pena estudiarlos, necesitarían un traje espacial criogénico para mantenerlos frescos, y si los disparas rociarían oxígeno líquido en todas partes.

El azufre es incluso menos versátil que el silicio. solo forma cadenas lineales y es hiperreactivo con hidrógeno.

Necesitaría un solvente que no sea agua, que se utiliza para el carbono. Amoníaco, formaldehído, ácido sulfúrico, nitrógeno líquido, fluoruro de hidrógeno, metano, hidrocarburos, fluidos supercríticos.

Quizás las complejas formas de vida robóticas son algunas de las más fáciles de inventar. Las formas de vida que pueden ser diseñadas por inteligencia artificial, para usar los recursos más comúnmente disponibles a temperatura ambiente, son más probables que las formas de vida complejas que usan otro tipo de carbono. Esto se debe a que una computadora grande puede diseñar transistores / mecanismos que funcionan con metales y conductores a temperaturas muy frías (el aluminio puede manejar estructuralmente -130 kelvin fácilmente), y las formas de vida robóticas preferirían estar en un entorno estable sin biología, nubes, lluvia , agua, en ambientes fríos, sería más fácil para ellos.

El carbono puede mantener una de las 4 conexiones de enlace más estables fuera de los elementos. Vemos cómo se forma la vida en la tierra y, según las propiedades de la vida aquí, hacemos conjeturas fundamentadas sobre en qué debe basarse la vida en otras partes del universo, dado que existe otra vida.

Para responder a la segunda parte de la segunda, la razón por la que respiramos oxígeno es para permitir que ciertas funciones celulares tengan lugar, la razón más importante es la respiración. C6H12O6 + O2 produce CO2 + H2O + 36-38 ATP. El ATP es la molécula que el cuerpo usa como energía. El oxígeno es esencial para nosotros porque se usa en la reacción química que le da energía a nuestro cuerpo. Si un extraterrestre respirara cloro, necesitaría un proceso químico que use el cloro en su cuerpo. En cuanto a la existencia de vida basada en azufre, no sé si el azufre es lo suficientemente estable como para mantener los mismos enlaces que el carbono. Por lo que los científicos saben, el carbono es la mejor base orgánica universal, debido a sus 4 enlaces estables.

También puede ser posible una forma de vida basada en oxígeno, dado que el oxígeno se une fácilmente con otras moléculas. Además, ¿cómo saben realmente los científicos que las leyes de la física, la química y la vida se aplican en todas partes? ¿Por qué no solo la Tierra o nuestro sistema solar? ¿Por qué no solo la Vía Láctea? Podría haber diferentes leyes y posibilidades en diferentes galaxias, que los humanos probablemente nunca descubrirán. ¿Quiénes somos para decidir qué identificación es verdadera y qué no cuando nunca se sabrá realmente? Por lo que me importa, la vida en la Tierra podría ser la más simple y poco impresionante en todo el universo. Podríamos tener la inteligencia y la vida útil de un gusano en comparación con alguna forma de existencia. La vida es, después de todo, solo una máquina. ¿Qué debería importarnos de todos modos? Tenemos que; esa es la única razón conocida de por qué existe la vida. Para llenar el vacío. Estar alli. Qué' s más allá de la existencia? Tal vez ahí es donde conduce un agujero negro. Honestamente, este mundo está más allá de cualquier comprensión concebible, más allá del alcance de cualquiera de nosotros. Al final del día, todos somos cuerpos en el mundo inconcebiblemente grande del ser. Una mancha de polvo en el espacio bidimensional. En realidad, solo valemos algo para nosotros mismos.